Урок на тему "Обработка символьных данных. Посимвольная обработка строк ", 8 класс

Тема: Обработка символьных данных. Посимвольная обработка строк

Класс: 8

Тип урока: изучение новых знаний.

Цель урока: Формирование у обучащихся представления о строках в Python и освоение основных операций по их обработке.

Задачи урока:

•   Образовательные: познакомить с понятием строк и способами их создания, научить использовать методы обработки строк (индексация, срезы, методы replace, find, split, join).

•   Развивающие: развивать логическое мышление и алгоритмический подход к решению задач.

•   Воспитательные: формировать ответственность за качество работы, умение работать в команде и самостоятельность.

Планируемые результаты:

Предметные: создавать и отлаживать программы на языке программирования Python, реализующие алгоритмы обработки символьных данных (посимвольная обработка строк, использование встроенных функций для обработки строк).

Личностные: сформированность навыков сотрудничества со сверстниками; готовность и способность к образованию, в том числе самообразованию.

Метапредметные: умение контролировать и корректировать учебную деятельность.

Этапы урока:

1.      Организационный этап.

2.      Постановка цели и задач, мотивация.

3.      Актуализация знаний.

4.      Изучение нового материала.

5.      Практическая работа.

6.      Рефлексия и подведение итогов.

Ход урока:

1.      Организационный этап.

Здравствуйте, ребята! Начнем урок с небольшой подготовки. Я предложу вам несколько интересных заданий, которые помогут нам вместе понять, о чем будет сегодняшний урок

1. Вспомните, что такое строка. Какие примеры текстовой информации вы можете назвать?

2. Попробуйте перечислить, что можно делать с текстом: менять, искать, разбивать на части, соединять?

3. Я загадаю слово, а вы по буквам назовете, что означает каждая буква и как ее можно использовать в программе.

4. Попробуйте сформулировать тему урока, исходя из наших разговоров и заданий. Какие общие слова и идеи вы заметили?

Эти задания помогут каждому из вас попробовать самостоятельно понять, что нам предстоит изучать — основные операции и методы для работы с текстом в языке Python. После ваших предположений я помогу оформить тему урока для общего понимания. 

2.      Постановка цели и задач, мотивация.

Дорогие ребята, сегодня на уроке мы познакомимся с обработкой строк в языке программирования Python. Строки — это очень важный тип данных, так как в любой программе часто приходится работать с текстом: общаться в чатах, искать информацию, форматировать сообщения и многое другое. Поэтому умение эффективно обрабатывать строки — это ключевой навык любого программиста.

Наша цель — научиться создавать строки, обращаться к отдельным символам, использовать методы для поиска, замены и разделения текста. Это позволит вам писать программы, которые взаимодействуют с пользователем и обрабатывают текстовую информацию. Мы также будем развивать ваше логическое мышление, учиться анализировать задачи и находить решения с помощью кода.

На этом уроке вы убедитесь, что программирование — это не просто набор команд, а мощный инструмент для решения реальных задач. Знание работы со строками откроет перед вами новые возможности для творчества и поможет создавать свои первые полезные программы. Давайте приступим!

3. Актуализация знаний – повторение понятий переменных и типов данных.

Ребята, прежде чем мы начнем изучать новую тему, давайте вспомним важные понятия, с которыми вы уже знакомы. Переменная — это как ящик или контейнер, в который мы можем положить какую-то информацию. В Python переменные очень удобны, ведь нам не нужно заранее указывать, какого типа данные они будут хранить — язык сам определяет это во время работы программы.

Например, мы можем создать переменную с числом:

a = 10

И в этот же момент Python считает, что переменная a — это число (тип int). Потом мы можем присвоить ей текст:

a = "Привет"

Теперь переменная a хранит строку (тип str).

Помимо чисел и строк, есть еще такие типы, как float (числа с дробной частью), bool (логические значения True или False). Мы можем проверить тип переменной с помощью функции type().

Этот фундаментальный навык работы с переменными и типами данных поможет нам лучше понять, как работать со строками — главным объектом нашего сегодняшнего урока. Ведь строки — это особый тип данных, с которым программисты взаимодействуют каждый день.

Давайте вместе вспомним примеры переменных, которые вы уже использовали, и поговорим, как их можно назвать и применить в программах.

Учитель показывает несколько примеров переменных и просит учеников определить тип данных, а затем объяснить свой выбор.

Пример заданий:

1.           x = 25 — Какой тип данных у переменной x? (ожидается ответ: int)

2.           y = 3.14 — Какой тип данных у переменной y? (float)

3.           name = "Алексей" — Какой тип данных у переменной name? (str)

4.           is_active = True — Какой тип данных у переменной is_active? (bool)

4. Изучение нового материала.

Ребята, сегодня мы начнем изучать очень важный тип данных в Python — строки. Строка — это текст, который мы можем хранить и обрабатывать в программе.

Способы создания строк:

·         Одинарные кавычки: s = 'Привет'

·         Двойные: s = "Привет"

·         Тройные для многострочных: s = '''Строка 1\nСтрока 2'''

Демонстрация на экране (ученики повторяют на ПК):

s1 = 'Python'

s2 = "Python"

s3 = '''Python

       очень

       крутой!'''

print(s1, type(s1))  # Python <class 'str'>

print(s3)             # Многострочный вывод

Теперь важно понять, что строка состоит из символов, и к каждому символу можно обратиться по его номеру — индексу. Индексация в Python начинается с нуля. Например, text[0] — это первая буква строки, а text[-1] — последняя. Это очень удобно, когда нужно работать с отдельными символами. Каждый символ имеет индекс: с 0 слева, отрицательные — справа.

Индексация:

s[0] — первый символ

s[-1] — последний

s[3] — четвертый

Срезы (синтаксис: s[start:stop:step]):

s[1:4] — с 1 по 3 индекс (не включая 4)

s[:3] — первые три

s[2:] — с 2 до конца

s[::2] — каждый второй

s[::-1] — наоборот

Пример:

s = "Привет, мир!"

print(s[0])      # П

print(s[-1])     # !

print(s[3:6])    # вет

print(s[:5])     # Приве

print(s[::-1])   # !рим ,тевирП

print(len(s))    # 12

Объяснение ошибок: s[15] → IndexError (индекс за пределами).

Задание: Найти 3-й символ в "кодинг", вывести слово наоборот.

Давайте рассмотрим основные операции и методы для работы со строками:

• Конкатенация — сложение строк с помощью знака +:

greeting = "Привет" + " " + "мир"

• Определение длины строки с помощью функции len():

length = len(text)

• Метод replace() позволяет заменить часть строки на другую:

new_text = text.replace("Привет", "Здравствуйте")

• Метод find() ищет первое вхождение подстроки и возвращает индекс:

position = text.find("мир")

• Метод split() разбивает строку на список слов по пробелам:

words = text.split()

• Метод join() объединяет список строк в одну строку с указанным разделителем:

sentence = " ".join(words)

Важно помнить, что строки в Python неизменяемы — методы не меняют исходную строку, а возвращают новую.

Ребята, давайте посмотрим несколько простых примеров кода, которые покажут, как работают строки и основные методы обработки в Python:

# Создаем строку

text = "Привет, мир!"

# Обращаемся к первому символу строки

print(text[0])  # Выведет: П

# Обращаемся к последнему символу строки

print(text[-1])  # Выведет: !

# Узнаем длину строки

print(len(text))  # Выведет: 12

# Заменяем слово "Привет" на "Здравствуйте"

new_text = text.replace("Привет", "Здравствуйте")

print(new_text)  # Выведет: Здравствуйте, мир!

# Ищем индекс слова "мир"

index = text.find("мир")

print(index)  # Выведет: 8

# Разбиваем строку на слова

words = text.split()

print(words)  # Выведет: ['Привет,', 'мир!']

# Соединяем список слов обратно в строку с пробелом

joined_text = " ".join(words)

print(joined_text)  # Выведет: Привет, мир!

Эти примеры помогут вам понять, как работать с символами строки, изменять данные и использовать готовые методы для эффективной обработки текста. После этого мы с вами попробуем написать подобные программы сами!

5. Практическая работа.

Ребята, теперь настало время перейти к практике. Вам предстоит выполнить несколько заданий, которые помогут закрепить навыки работы со строками в Python.

Вот три уровня сложности заданий по обработке строк для разных групп учащихся:

Легкий уровень (начинающие):

• Ввести строку и вывести её длину.
• Вывести первый и последний символ строки.
• Разбить строку на слова с помощью split и вывести список.

Средний уровень (средний уровень подготовки):

• Заменить все вхождения одного слова в строке на другое с помощью replace.
• Найти индекс первого вхождения заданного символа методом find.
• Объединить список слов обратно в строку с помощью join.

Сложный уровень (продвинутые):

• Написать программу, которая проверяет, является ли строка палиндромом (читается одинаково с двух сторон).
• Подсчитать, сколько раз определённый символ встречается в строке.
• Выполнить срезы строки для извлечения подстрок по заданным индексам и собрать новую строку из этих частей.

Такой подход позволит каждой группе работать в комфортном для себя темпе.

Критерии оценивания для трех групп учащихся по уровням заданий:

Легкий уровень:

• Понимание задачи и правильность выполнения простых операций (вывод длины строки, первых и последних символов).
• Аккуратность кода и отсутствие ошибок.
• Умение использовать базовые методы split и join.
• Активность и самостоятельность при выполнении.

Средний уровень:

• Корректное применение методов replace, find.
• Правильное использование индексации и работы со строками.
• Качество и читаемость кода, комментирование.
• Способность объяснять логику своего решения.
• Вовлеченность в процесс, инициатива.

Сложный уровень:

• Умение решать нестандартные задачи (палиндром, подсчет символов, срезы).
• Правильность и оптимальность кода.
• Творческий подход к решению задач.
• Навыки самооценки и рефлексии после выполнения.
• Поддержка и помощь другим учащимся при групповой работе.

Эти критерии помогут объективно оценивать достижения и поощрять развитие навыков в соответствии с уровнем подготовки каждого ученика.​

Контроль усвоения

Давайте проверим, как вы усвоили материал. Начнем с нескольких вопросов:

• Какие методы вы использовали для работы со строками и как они помогают решать задачи?
• Что такое индексация строк и как с её помощью получить первый и последний символ?
• Как с помощью метода replace заменить часть строки?
• Кто сможет рассказать, как найти индекс подстроки в строке с помощью find?
• Поясните, для чего нужны методы split и join и как они работают.

После ваших ответов я проведу быструю проверку нескольких программ, которые вы написали, замечу удачные решения и помогу исправить ошибки. Это позволит нам понять, насколько хорошо вы освоили базовые операции со строками и что нужно дополнительно повторить.

5. Рефлексия и подведение итогов.

Давайте подведем итоги нашего урока. Расскажите, что нового вы сегодня узнали и чему научились работать со строками в Python. Какие моменты были для вас особенно интересными и понятными, а с какими заданиями возникли трудности?

Домашняя работа:

Задания:

1. Введите строку, состоящую из нескольких слов, и определите, сколько в ней слов.
2. Дана строка из ровно двух слов, разделенных пробелом. Переставьте эти слова местами и выведите результат.
3. Найдите и выведите самое длинное слово в строке и количество букв в нем.
4. В строке удалите все символы «*».
5. Замените в строке строчные буквы «а» на «б», а прописные «А» на «В». Выведите изменённую строку и количество замен.